2-氟-5-硝基苯胺的合成研究

2-
-5-
硝基苯胺的合成研究
孟祥春 刘庆安 孙艳松
  摘 要 用铁粉+醋酸选择性还原2,4一二硝基氟苯为2-氟-5-硝基苯胺,铁粉与被还原物摩尔比为3.4:1,反应温度25~60℃,产品经重结晶,硅胶柱层析后含量达99.0%,总收率为61.6%。
关键词 2-氟-5-硝基苯胺 铁粉+醋酸 选择性还原 2,4-二硝基氟苯
  2-氟-5-硝基苯胺是一个用于合成农用化学品的重要中间体。常用于制备四氢苯二甲酰亚胺、脲基乙酸内酰胺,尿唑等,这些化合物通常作为杀菌剂使用。最近推出的三唑啉酮和四唑啉酮类杀菌剂均是以2-氟-5-硝基苯胺作为起始物的,如1(2-氟-4-氯-5-乙基磺酰胺基)苯基-4-(3-氟丙基)四唑啉酮。
抽油机节能
2-氟-5-硝基苯胺通常是用氯化亚锡在酸性条件下选择性还原2,4-二硝基氟苯来制备的。此方法不仅收率
低,而且还原的选择性低,还原产物为2-氟-5-硝基苯胺与4-氟-3-硝基苯胺的混合物,两者重量之比为4:1,使得产品分离纯化复杂,成本较高,而且产生大量含锡废水,后处理十分困难。
本文依据文献[1][2]重点研究了用铁粉选择性还原制备2-氟-5-硝基苯胺:
NO 2
F
NO 2
F e 25-60℃
NO 2
F
N H 2
2,4-二硝基氟苯由于苯环上电子云密度很低,极易与亲核试剂反应,选择性还原及全还原的产物都有较强的亲核性,所以还原过程若控制不当则副反应非常多。在研究了影响还原的主要因素之后,取得
沈阳农业大学学报了较为理想的结果。
1 实验
武汉时代职业学院
1.1 主要仪器及试剂
2,4-二硝基氟苯,自制(含量98.5%) 其它试剂均为分析纯或化学纯。
FX-90Q 型核磁共振谱仪,SP-3700气相谱仪,X-4型显微熔点测定仪
1.2 实验步骤
2005梦想中国在装有电动搅拌、回流冷凝器和温度计的四口瓶中加入还原铁粉6(),冰醋酸,水5,乙醇5,搅拌下将悬浮液加热至沸后冷却至
室温,缓慢滴加2,4-二硝基氟苯13.0g (0.07mol )与50ml 乙醇的混合溶液,控制反应温度为25~50℃,最高不超过60℃,当混合液滴加一半时,往反应瓶中补加还原铁粉6.7g,冰醋酸15ml,滴加完后继续在此温度下反应,用TLC 板跟踪反应,展开剂为石油醚一丙酮(5:3),当原料斑点消失后停止反应,将瓶内物料P H 值调为P H ≈9,把瓶内物料倾入冰水中,用乙酸乙酯萃取两次,每次50ml ,萃取液用5%碳酸氢钠溶液洗涤,然后再用水洗涤,无水硫酸钠干燥过夜,减压蒸去溶剂,得粘稠褐物。
用乙醇重结晶,得黄红结晶7.9g,熔点:88~92℃,经谱分析其中2-氟-5-硝基苯胺占90.0%,4-氟-3-硝基苯胺占8.8%。将此黄红结晶经由硅胶柱层析纯化,洗脱液为二氯甲烷:庚烷(80:20),将洗脱液减压脱去溶剂,得黄结晶6.8g ,熔点99~100℃,经谱分析2-氟-5-硝基苯胺含量≥99.0%,总收率:61.6%。对所合成产品进
行13CNM R 分析(δ,ppm ):C 1137.9;C 2154.0;C 3116.2;C 4112.7;C 5146.1;C 6111.5
。2 结果与讨论
2.1 2,4-二硝基氟苯中氟取代基对邻位硝基的影响大于对4-硝基的影响,因而将优先还原氟取代基邻位的硝基,2-氟-5-硝基苯胺可被继续还原为4-氟-1,3-苯二胺,但其还原速度比2,4-二硝基氟苯的苯环上2-位的硝基的还原速度从理论上来说要慢1000倍以上,所以控制恰当的反应条件,可选择地还原2,4-二硝基氟苯中氟取代基邻位的硝基,并使反应停留在这一步。
2.2 2,4-二硝基氟苯的苯环上有两个硝基和一个氟取代基,所以苯环上电子云密度极低,特别是氟取代基邻位的硝基中氮原子上正电性更强,接受电子能力因而增加,从而亲电能力较强,使还原反应容易进行,所以反应温度选择室温至60℃,温度过高将使还原的选择性降低。
3 还原铁粉与,二硝基氟苯的摩尔比为33~35为宜,且应分批加入。从理论上说,还原一
正方体的截面
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安徽教育学院学报(自然科学版)                    1998年第2期(总第80期)
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